Sistema automático de detección e identificación de fases de madurez del Chile Habanero y frutos similares

ES 2 537 826 B1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 21 Núme o de publicación: 2 537 826 Núme o de solici ud: 201300940 51 In . CI.: B07C 5/342 (2006.01) G01J 3/46 (2006.01) G01N 33/02 (2006.01) G06T 1/00 (2006.01) 12 PATENTE DE INVENCIÓN B1 54 Tí ulo: Sis ema au omá ico de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es 73 Ti ula /es: UNIVERSIDAD DE SEVILLA (100.0%) Paseo de las Delikcias s/n - Pabellón de B asil 41013 Se illa (Se illa) ES 72 In en o /es: MARTÍNEZ SANDOVAL , Jesús Raúl ; NOGALES BUENO , Julio ; RODRÍGUEZ PULIDO , F ancisco José ; HERNÁNDEZ HIERRO , José Miguel ; HEREDIA MIRA , F ancico José ; MARTÍNEZ ROSAS , Miguel En ique ; SEGOVIA QUINTERO , Manuel Albe o ; MIRANDA VELASCO , Manuel Moisés y MURILLO BRACAMONTES , Edua do An onio 22 Fecha de p esen ación: 07.10.2013 43 Fecha de publicación de la solici ud: 12.06.2015 Fecha de la concesión: 01.12.2015 45 Fecha de publicación de la concesión: 09.12.2015 57 Resumen: La p esen e in ención iene po obje o la de ección e iden i icación de las ases de madu ez del Chile Habane o de o ma au omá ica en un senso de colo RGB y de mane a pun ual sob e la supe icie del u o, que es colocada sob e el sis ema al u iliza los umb ales p e-p og amados. Además, ambién, iene como obje i o pe mi i la calib ación pe sonalizada y ajus e de nue os umb ales, pa a aplicaciones especí icas del usua io. Es e sis ema es aplicable al con ol de calidad en la indus ia alimen a ia y en la ag icul u a. Se puede ealiza consul a p e is a po el a . 37.3.8 LP. A iso: 2 DESCRIPCIÓN Sis ema au omá ico de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es. 5 Obje o de la in ención La p esen e in ención iene po obje o la de ección e iden i icación de las ases de madu ez del Chile Habane o de o ma au omá ica en un senso de colo RGB y de mane a pun ual sob e la supe icie del u o, que es colocada sob e el sis ema al u iliza 10 los umb ales p e-p og amados. Además, ambién, iene como obje i o pe mi i la calib ación pe sonalizada y ajus e de nue os umb ales, pa a aplicaciones especi icas del usua io. Es e sis ema es aplicable al con ol de calidad en la indus ia alimen a ia y en la 15 ag icul u a. Es ado de la écnica El Chile Habane o (Capsicum chinense Jacquin.) es una ho aliza pe enecien e a la 20 amilia de la solanáceas y al gene o capsicum. Tiene una o ma es é ica o cónica y p esen a los siguien es colo es: ojo, ama illo, na anja o blanco. Es e es un p oduc o de al o alo come cial y al o con enido nu icional, especialmen e en i aminas y mine ales. Es os cons i uyen pa e de la die a del se humano en sus especies más pican es como son los ajíes, pap ika, chiles y pimien os pican es, además de, los menos pican es o 25 dulces como son el pimien o campana, pimien o dulce y el pimien o [1], [2]. Los chiles del gene o Capsicum son una especia u ilizada como ing edien e básico en una g an a iedad de cocinas al ededo del mundo. También, es u ilizado como sabo izan e o colo an e ya que añade sabo al palada en los di e en es alimen os, que 30 de o a mane a se ían insípidos. El alo nu i i o de los Capsicum es al o y son una excelen e uen e de i amina C (ácido ascó bico), i amina A, complejo B y i amina E más aun con mine ales como el molibdeno, manganeso, ola o, po asio y iamina. Los capsicum ienen sie e eces más 35 i amina C que la na anja. Los Be a-ca o enoides y la i amina C son pode osos an ioxidan es que des uyen los adicales lib es. Los colo es i os que exhiben los Capsicum son debidos a la mezcla de és e de la capsan ina, capso ubina, zeaxan ina, c ip oxan ina y o os ca o enoides. Es os colo es 40 ex aíbles de los chiles son u ilizados ex ensamen e en la indus ia del p ocesamien o de alimen os en una amplia gama de p oduc os como salsas, embu idos, ade ezos pa a ensaladas, condimen os, pos es y alimen os p ocesados [3]. Ac ualmen e, exis en di e en es écnicas y apa a os que ealizan unciones de mediciones 45 y de colo en alimen os. Sin emba go, la mayo ía de es as ecnologías pueden da una medida obje i a del colo y, su ope ación es a limi ada a esa unción, pe o no una iden i icación au omá ica sob e a que es ado de madu ez pe enece el Chile Habane o. Po o o lado, las máquinas su ido as de u as, son máquinas complejas y basan su 50 ope ación p incipalmen e en la adquisición de imágenes y p ocesamien o de las mismas  ES 2 537 826 B1 3 a una al a elocidad pa a su i los u os conside ando di e en es pa áme os, que se con igu an po un écnico especializado [4]. El sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es u iliza un senso RGB di e en e a una cáma a digi al, lo cual, lo hace dis in o a es os sis emas. 5 Sin emba go, el p oceso de selección y con ol de calidad de es os u os, como en o os p oduc os, se lle a a cabo de o ma isual y manual po pe sonal expe o y debidamen e en enado, lo cual iene cie a ince idumb e e in oduce un e o debido a que el senso , que en es e caso es el ojo humano, a ia en e el pe sonal y, po an o, ambién su pe cepción, eniendo así, un p oceso poco homogéneo. 10 El sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es se ía una opción pa a con ibui , a da solución a es a p oblemá ica, como un ins umen o de apoyo pa a la indus ia ag oalimen a ia, que no iene acceso a maquina ia an so is icada. 15 [1] E. A. Moscone, M. A. Scalda e o, M. G abiele, N. M. Cecchini, and F. Eh endo e , The E olu ion o Chili Peppe s (Capsicum-Solanaceae): a Cy ogene ic Pe spec i e. Ac a Ho . (ISHS), 2007. 20 [2] T. K. Lim, "Capsicum chinense", in Edible Medicinal and Non-Medicinal Plan s, ol. 6, Do d ech : Sp inge Ne he lands, 2013, p. 8. [3] S. L. Ko ha i, a Joshi, S. Kachhwaha, and N. Ochoa-Alejo, "Chilli peppe s--a e iew on issue cul u e and ansgenesis"., Bio echnology ad ances, ol. 28, no. 1, pp. 35-25 48, 2010. [4] Ja ie López Ung ía. P ocedimien o y clasi icación c omá ica de p oduc os. In en o : Pla Bañan, Filibe o; Calpe Ma a illa Ja ie y Mon o Ramos Jo di. ESPAÑA, ES2123422 A1. Fecha de solici ud: 03-07-96, Fecha de publicación de la solici ud: 30 1-01-99. Disponible en h p://ep.espacene .com. Desc ipción de las igu as Figu a 1.- Vis a la e al del sis ema. 35 (a).- Pan alla de c is al liquido (LCD, po sus siglas en inglés) de 16 columnas po 2 englones. (b).- Conexión del LCD hacia el mic ocon olado (d). 40 (c).- Conexión del componen e de iluminación hacia el mic ocon olado (d). (d).- Mic ocon olado . 45 (e).- Fuen e de alimen ación. ( ).- Conexión del senso de colo hacia el mic ocon olado (d). (g).- Senso de colo RGB. 50  ES 2 537 826 B1 4 (h).- Ca casa de p o ección pa a el sis ema. (i).- Ven ana, anspa en e, pa a coloca el obje o de in e és. (j).- Componen e de iluminación. 5 (k).- Iluminación hacia el obje o de in e és. (l).- In o mación de colo hacia el senso . 10 (m).- Bo ón selec o uno. (n).- Bo ón de egis a . (o).- Bo ón selec o dos. 15 (p).- Bo ón de encendido. (q).- Conexiones de los es bo ones hacia el mic ocon olado (d). 20 ( ).- Conexión de comunicación ex e na. Figu a 2.- Vis a Supe io del sis ema. (s).- Bo ón selec o uno. 25 ( ).- Bo ón de egis a . (u).- Bo ón selec o dos. 30 ( ).- Bo ón de encendido. (w).- Ca casa de p o ección pa a el sis ema. (x).- Ven ana, anspa en e, pa a coloca el obje o de in e és. 35 (y).- Pan alla de c is al liquido (LCD, po sus siglas en inglés) de 16 columnas po 2 englones. Figu a 3.- Diag ama de ases de madu ez p e-p og amadas. 40 F1.- Fase de madu ez 1. F2.- Fase de madu ez 2. 45 F3.- Fase de madu ez 3. V1.- Sub-umb al RGB 1 den o de la ase de madu ez 1. V2.- Sub-umb al RGB 2 den o de la ase de madu ez 1. 50  ES 2 537 826 B1 5 V3.- Sub-umb al RGB 3 den o de la ase de madu ez 1. A1.- Sub-umb al RGB 1 den o de la ase de madu ez 2. A2.- Sub-umb al RGB 2 den o de la ase de madu ez 2. 5 A3.- Sub-umb al RGB 3 den o de la ase de madu ez 2. N1.- Sub-umb al RGB 1 den o de la ase de madu ez 3. 10 N3.- Sub-umb al RGB 2 den o de la ase de madu ez 3. N3.- Sub-umb al RGB 3 den o de la ase de madu ez 3. Desc ipción de la in ención 15 El sis ema se basa en un senso de colo (g), con es canales de in o mación: ojo, e de y azul (RGB, po sus siglas en inglés); el cual, es u ilizado pa a de ec a la in o mación de la luz que p o iene del obje o de in e és. 20 Cons a de un componen e de iluminación (j), que se di ige hacia el obje o de in e és pa a ilumina lo (k) y, po e lexión (l), hace llega la in o mación de colo has a el senso (g); donde, se ex ae la in o mación de la señal luminosa y se sepa a en sus es componen es RGB, que con ienen las p opo ciones co espondien es al colo del obje o de in e és. Una ez que la señal se encuen a en el senso , es e la con ie e a una señal 25 digi al, la cual es p ocesada po un mic ocon olado (d). El mic ocon olado (d), con iene los algo i mos y odas las ins ucciones necesa ias pa a la ope ación del sis ema. Las cuales son: con ola el senso de colo , ecibi la señal del senso , p ocesa las señales del senso , desplega da os, p ocesos de calib ación y 30 p oceso de iden i icación. El sis ema, es a do ado de un ca casa (h) pa a p o ección del mismo y, ambién, de una en ana (i), pa a coloca los obje os de in e és y lle a a cabo el p oceso de calib ación o iden i icación. 35 En la pan alla LCD (a), se despliegan: los da os de colo , las indicaciones pa a calib a el sis ema y la iden i icación de la ase de madu ez. Una ez calib ado el sis ema y cuando se de ec a el obje o sob e la en ana, se p ocede a adqui i su in o mación de colo y, pos e io men e, indica en la pan alla la ase de madu ez que co esponde o, en su 40 de ec o, despliega la leyenda " ue a del ango" si la in o mación de colo no concue da con la in o mación de calib ación. Si, el sis ema, no se encuen a calib ado, median e la pan alla LCD solici a á ealiza el p ocedimien o pa a calib a el sis ema. Es a pan alla LCD, se in e conec a con el mic ocon olado como se mues a en (b). 45 El sis ema es ene gizado po medio de una uen e (e) egulada a 5 ol s; que con ie e la señal al e na de 110 ol s o 220 ol s a una señal egulada de 5 ol s en co ien e con inua. La en ana (i), iene la unción de pe mi i que pase la iluminación p o enien e del 50 componen e de iluminación (j) hacia el obje o de in e és y, pos e io men e, pe mi i sali la  ES 2 537 826 B1 6 luz con la in o mación de colo (l) hacia el senso (g). También, iene la unción de p o ege el sis ema del ambien e, sin pe de el con ac o con el obje o de in e és. El p oceso de calib ación, es un p oceso que se selecciona po el usua io de o ma manual; si no se elige es a opción, el sis ema se inicializa con los alo es 5 p e-p og amados. Es e p oceso de calib ación, se inicia solici ando un pa ón de e e encia; pos e io men e, solici a de o ma secuencial coloca los obje os de in e és en los umb ales de la aplicación especí ica. Una ez concluida es a a ea, despliega una leyenda in o mando que el p oceso de calib ado se ha ealizado sa is ac o iamen e. 10 El p oceso de iden i icación, se da cuando el usua io selecciona la opción de inicia iden i icación y p ocede di ec amen e a u iliza el sis ema con los alo es p e-p og amados o los del p oceso de calib ación. Después de es a elección, el sis ema es a á lis o pa a inicia la de ección e iden i icación de las ases de los Chiles Habane os u obje os simila es. 15 Modo de ealización de la in ención Cuando el disposi i o es á o ien ado a la iden i icación de las dis in as ases de madu ación del Chile Habane o den o de una p oducción ag ícola de chiles, los pasos a 20 segui son los siguien es. 1 - Selección de mues as a medi en campo o una ez ecolec adas. 2 - Encendido del disposi i o pulsando el bo ón de encendido y selección del modo de 25 calib ación usando los bo ones selec o es y el egis ado . 3 - Calib ación del disposi i o median e el uso de pa ones que ep esen en adecuadamen e los dis in os umb ales de madu ez a disc imina . 30 a. P esen a pa ón e de y selecciona siguien e pa ón (bo ón egis ado ). b. P esen a pa ón ama illo y selecciona siguien e pa ón (bo ón egis ado ). c. P esen a pa ón ojo y selecciona siguien e pa ón (bo ón egis ado ). 35 d. P esen a pa ón blanco y selecciona inaliza calib ación (bo ón seleccionado 1 y bo ón egis ado ). 4 - Selección del modo de iden i icación de mues as usando los bo ones selec o es y el 40 egis ado . P esen a mues as de o ma sucesi a pa a egis a sus es ados de madu ez. Pulsa el bo ón egis ado en e cada medida. 5 - Al inaliza odas las medidas, apaga el disposi i o pulsando el bo ón de encendido. 45  ES 2 537 826 B1 7 REIVINDICACIONES 1. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es ca ac e izado po que comp ende: 5 - Un senso de colo RGB alojado den o de una ca casa, en una posición es a égica pa a ecibi la señal e lejada del obje o de in e és. - Un componen e de iluminación que basa su ope ación en la ecnología LED, con una inclinación a ángulo espec o a la en ana pa a induci la e lec ancia hacia el senso . 10 - Una uen e egulada de ene gía. - Una unidad de p ocesamien o y con ol del sis ema. 15 - Bo ones (selec o 1, selec o 2 e ing esa ) pa a in e acción con el usua io. - Una pan alla de LCD como in e az g a ica de usua io, pa a la isualización. - Una en ana pa a coloca los obje os de in e és. 20 - Un bo ón de encendido. - Un pue o de comunicación ex e na. 25 2. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es según ei indicación an e io ca ac e izado po la iden i icación de la ase de madu ez 1 (F1), ase de madu ez 2 (F2), ase de madu ez 3 (F3) pa a RGB p e-p og amados. 30 3. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es según ei indicaciones an e io es ca ac e izado po la iden i icación de los sub-umb ales V1, V2, V3, A1, A2, A3, N1, N2 y N3 de las ases de madu ez pa a RGB p e-p og amados. 35 4. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es según ei indicaciones an e io es ca ac e izado po que es á do ado con una secuencia de calib ación, a elegi po el usua io. 5. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile 40 Habane o y u os simila es según ei indicaciones an e io es ca ac e izado po que es á do ado con una secuencia p e-p og amada pa a su uncionamien o, sin necesidad de calib ación. 6. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile 45 Habane o y u os simila es según ei indicaciones an e io es ca ac e izado po que la unidad de p ocesamien o y con ol es la enca gada de con ola el senso de colo , ecibi la señal del senso , p ocesa las señales del senso , desplega da os, p ocesos de calib ación y p oceso de iden i icación. 50  ES 2 537 826 B1 8 7. Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es según ei indicaciones an e io es ca ac e izado po que la dis ibución den o de la ca casa es á es a égicamen e diseñada pa a p ocesa las señales de luz que llegan desde la en ana hacia el senso de colo RGB. 5 8.-Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es según cualquie a de las ei indicaciones an e io es, ca ac e izado po una pan alla LCD, bo ones de in e az de usua io, en ana, conexión ex e na, uen e egulada sus posibles a ian es en ubicación y modi icación de ecnología pa a hace más e gonómico y uncional el sis ema. 10  ES 2 537 826 B1 9  ES 2 537 826 B1 OPINIÓN ESCRITA Nº de solici ud: 201300940 Rei indicación 5 Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es en el que hay una secuencia p e-p og amada pa a su uncionamien o sin necesidad de calib ación. (Es á p e iamen e con igu ado y pe mi e su pa ame ización en los ajus es: lee en la columna 2, líneas 37-45; columna 3, líneas 57-68; columna 5, líneas 57-68 y columna 6, líneas 1-18) Po an o la ei indicación 5 no iene ac i idad in en i a (A . 8.1 LP 11/1986) al se a ec ada po D1 Rei indicación 6 Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es en el que la unidad de p ocesamien o y con ol es la enca gada de con ola el senso de colo , ecibi la señal del senso , p ocesa las señales del senso , desplega da os, p ocesos de calib ación y p oceso de iden i icación. (Véase en columna 2, líneas 2-14,24-36; columna 5, líneas 5-55; columna 7, líneas 4-37 y columna 8, líneas 24-29) Po an o la ei indicación 6 no iene ac i idad in en i a (A . 8.1 LP 11/1986) al se a ec ada po D1 Rei indicación 7 Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es donde la dis ibución de la ca casa es á es a égicamen e diseñada pa a p ocesa señales de luz que llegan desde la en ana hacia el senso de colo RGB. (Mi a en las ei indicaciones 1 has a la 4 de D1) Po an o la ei indicación 7 no iene ac i idad in en i a (A . 8.1 LP 11/1986) al se a ec ada po D1 Rei indicación 8 Sis ema au omá ico RGB de de ección e iden i icación de ases de madu ez del Chile Habane o y u os simila es que cons a de una pan alla LCD, bo ones de in e az de usua io, en ana, conexión ex e na, uen e egulada y sus posibles a ian es en ubicación y modi icación de ecnología pa a hace más e gonómico y uncional el sis ema. (El documen o D1 con iene es os elemen os y es una posible disposición que hace e gonómico y uncional el sis ema). Po an o la ei indicación 8 no iene ac i idad in en i a (A . 8.1 LP 11/1986) al se a ec ada po D1 In o me del Es ado de la Técnica Página 5/5